Substrato litico - Caratterizzazione minero-petrografica

Sulla base dell’esame petrografico al microscopio polarizzatore, il substrato litico può essere classificato come pietra granulosa/grainstone (secondo Dunham 1962) con quantità variabili di matrice (calcite microcristallina) e cemento microsparitico.

È caratterizzato da una prevalenza di bioclasti calcarei, rappresentati prevalentemente da abbondanti foraminiferi bentonici e da quantità minori di briozoi, alghe calcaree, molluschi e frammenti di echinoidi (spicole). Gli ostracodi e i foraminiferi planctonici sono da sporadici a rari. È presente anche una componente vulcaniclastica non trascurabile, costituita sia da frammenti litici sia da granuli monominerali che rispecchiano pienamente la composizione dei prodotti vulcanici dell’altopiano ibleo (ialoclastiti, brecce e lave a cuscino a composizione prevalentemente tholeitica). Tra i frammenti litici (i grani più grossolani della frazione sabbiosa), prevalgono i basalti con una massa vetrosa con fenocristalli di plagioclasio e clinopirosseno (sia come cristalli singoli che mescolati alla componente carbonatica) (Fig. 3C).

Fig. 3

Fig. 3 (A) Immagine macroscopica della calcarenite locale all’ingresso dell’ipogeo che mostra la presenza di clasti vulcanici; (B) carta geologica da Progetto CARG (Carta Geologica d’Italia scala 1:50.000) Foglio 641 Augusta(Carbone, 2011). Legenda: b2 = depositi eluvio-colluviali (Olocene); bb = depositi alluvionali recenti (Olocene); bn1-3 = depositi alluvionali terrazzati (Tardo Pleistocene); LEI1 e LEI1b = calcareniti e sabbie giallastre fossilifere (sottoinsieme di Villasmundo; Pleistocene inferiore); LEI2 = argille grigio-azzurre e argille limo-marnose (sottoinsieme di Scordia; Pleistocene inferiore); VCT = basalti tholeitici (Formazione di Militello in Val di Catania; Pliocene medio-tardivo); FLT e FLTa = vulcanoclastiti con abbondanti carbonati sedimentari e subordinate colate basaltiche na-alcaline (Formazione di Carlentini; Miocene superiore); (C) Microfotografia in sezione sottile del substrato litico calcarenitico (campione CC-1), in luce polarizzata incrociata (XPL), barra di scala = 0. 5 mm. 5 mm; (D) analisi porosimetrica del substrato litico che mostra una distribuzione polimodale delle dimensioni dei pori.

Sono inoltre comuni frammenti angolari di sideromelano (vetro basaltico), talvolta in uno stato di palagonitizzazione incipiente. I pattern XRPD hanno corroborato i risultati relativi alla composizione mineralogica ottenuti con la microscopia a luce polarizzata. La calcite è la fase mineralogica più abbondante, mentre il clinopirosseno e il plagioclasio sono relativamente subordinati.

L’analisi MIP ha permesso di valutare la porosità totale connessa, il volume dei pori e la distribuzione delle dimensioni dei pori tra 0,001 e 300 μm. Come mostrato in Fig. 3D, le distribuzioni di dimensione dei pori tendono ad assumere un andamento da polimodale a bimodale. Le classi di macropori con diametri compresi tra 10 e 80 μm sono visibilmente prevalenti. Tuttavia, i macropori con un diametro relativamente più piccolo (0,1-1 μm) e, in subordine, mesopori con diametri compresi tra 0,01 e 0,05 μm sono anch’essi presenti.